本发明专利技术公开了一种改进型的高压水射流切割岩石装置，属于采矿工程及矿山岩土工程领域。本发明专利技术所述装置包括高压水射流切割装置、红外自动探头探测装置、激光聚集CCD同光路电视监视及控制系统、自动除砂装置。主要用于岩石规则或不规则切割技术，具体涉及一种利用高压水射流切割技术，可对各种材料进行高效切割和精密加工。本发明专利技术能够有效提高切割效率，坐标定位切割方式能够减少切割误差，节省劳动力，节能环保，大大提高切割效率，可靠性强；符合绿色操作理念，自动一体化操作能够使切割作业更加准确和省时。
【技术实现步骤摘要】
一种改进型的高压水射流切割岩石装置
本专利技术涉及岩石规则或不规则切割技术，具体涉及一种利用高压水射流切割技术，可对各种材料进行高效切割和精密加工，适用于采矿工程及矿山岩土工程领域。
技术介绍
水切割也称水射流切割或水刀切割，高压水射流切割是一种特殊的加工方法。它利用增压器将水加压，达到10MPa～400MPa甚至更高的压力。水获得压力能，再从细小的喷嘴喷射而出，将压力能转换为动能，从而形成高速射流。切割正是利用这种高速射流的动能对工件的冲击破坏作用，达到切断、成形的目的。高压水通过高级硬质合金、蓝宝石、金刚石等做成的喷嘴极细的喷口喷出，切割材料。要做到这点，对水、管道、喷口都有比较高的要求。在玻璃、石材、陶瓷等切割加工行业，传统的方法是用金刚石刀具进行切、锯、铣等，切割的厚度范围非常大、速度较快，但对常规厚度的板材，水切割可进行高精度的任意曲线的切割加工，成品率高，降低生产成本，且大大提高加工产品的附加值。水刀与传统切割方式的对比：①超高压水切割技术以其备受赞誉的动力、速度及多功能性成为世界上发展较为迅速的机床工艺。②制造商们将超高压水切割应用到他们的生产中后，取得了更高的效率及更强的生产能力；如今，水切割能够快速且精确地切割从食品、纸张到复合材料、钢材甚至稀有金属等各种材料。③采用水刀技术能感受到更强的切割能力，可轻松切割几乎任何材料，满足各种应用；冷加工方式，无热效应，不会产生机械变形。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题及不足，本专利技术的目的在于提供一种改进型的高压水射流切割岩石装置，包括高压水射流切割装置、红外自动探头探测装置、激光聚集CCD同光路电视监视及控制系统、自动除砂装置；所述高压水射流切割装置包括铝制悬臂2、防尘折布1、可伸缩探杆13、数控加工平台4、坐标轴栅格5、水箱基座7、地撑脚6、出水口3、集水管30、导轨Ⅰ8、支架9、驱动电机Ⅰ10、导轨Ⅱ19；所述水箱基座7的底部设有四个固定地脚6，水箱基座7上设置有数控加工平台4，数控加工平台4上设有X轴坐标尺16、Y轴坐标尺18和坐标轴栅格5，水箱基座7四边平行处分别设置一个LED照明灯管17，水箱基座7底部设有一个出水口3，集水管30与切割探头13连通，铝制悬臂2置于导轨Ⅰ8上，铝制悬臂2可沿导轨Ⅰ8来回移动，导轨Ⅰ8固定在支架9上；铝制悬臂2上设有导轨Ⅱ19，切割探头13通过导轨Ⅱ19与悬臂2连接，切割探头13可沿导轨Ⅱ19来回移动。所述红外自动探头探测装置包括可伸缩探杆13、压强平衡孔14、红外探测贴片传感器15；可伸缩探杆13固定在铝制悬臂2下侧，可伸缩探杆13包括第一层探杆、第二层探杆和第三层的切割刀头23，第二层探杆上左右两侧分别钻有一个空心的压强平衡孔14，切割刀头23的横截面直径小于第二层探杆；红外探测贴片传感器15固定于切割刀头23上。所述自动除砂装置包括砂水混合液进口24、溢流出水口25、除砂管26、提砂螺旋27、出砂口29、砂含量标尺31、沉沙池33；沉沙池33上端设有砂水混合液进口24和溢流出水口25，砂水混合液进口24与出水口3连接，溢流出水口25与集水管30连接，沉沙池33底部与除砂管26连通，除砂管26倾斜角度为45-60°，除砂管26内部设有提砂螺旋装置27，除砂管26末端设有出砂口29，沉沙池33上设有砂含量标尺31。所述激光聚集CCD同光路电视监视及控制系统包括控制柜操作台11、无线控制器12、监测计算机32、摄像头34；摄像头34采集岩样的信息传输给监测计算机32，检测计算机32识别出岩样的轮廓以及其所对应的每一个坐标点(X,Y)，模拟出所需切割岩样的实时路径，再将路径信号传输给无线控制器12，无线控制器12将信号传输给铝制悬臂2的驱动电机Ⅰ10，驱动电机Ⅰ10控制切割刀头23移动。优选的，本专利技术所述集水管30固定在悬臂2上。优选的，本专利技术所述所述导轨Ⅰ8、导轨Ⅱ19上侧都放置有防尘折布1。优选的，本专利技术所述控制柜操作台11四角上安装有滚轮22；无线控制器12后设置有磁铁，通过磁力吸在操作台任意位置处，无线控制器12上设有调整旋钮20和数字定位键21。优选的，本专利技术所述提砂螺旋装置27包括驱动电机Ⅱ28、轴和螺旋叶片，驱动电机Ⅱ28与轴连接，轴上设有螺旋叶片。优选的，本专利技术所述坐标轴栅格5为透明结构，上面设有漏水孔。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术所述装置将岩样摆放在刻有坐标的操作台上，高压水射流切割装置根据规划路线移动悬臂，使切割探头随之将岩样切割采集，整个切割过程能基本实现切割自动化，且基于采用了“水刀”对岩样切割，即用高压泵将密封的水加压实现高压切割的技术，有切缝精细，热损伤小等特点，从而能够满足如今对工作环境的环保无污染、不产生有毒气体及粉尘的要求，大量节省人力和物力。(2)本专利技术能够有效提高切割效率，坐标定位切割方式能够减少切割误差；符合绿色操作理念，高压水射流切割切割装置能满足不产生有毒气体及粉尘的要求；自动出砂系统能够时刻保持水箱中砂的含量最少，且水砂分离后的水可以再次使用，且能够最大限度的保持切割环境的卫生和资源的不浪费。附图说明图1为整体装置结构示意图；图2为高压水射流切割岩石装置俯视示意图；图3为伸缩杆示意图；图4为无线遥控装置示意图；图5为自动除砂装置示意图。图中：1-防尘折布；2-铝制悬臂；3-进水口；4-数控加工平台；5-坐标轴栅格；6-地脚；7-水箱基座；8-导轨Ⅰ；9-支架；10-驱动电机Ⅰ；11-控制柜操作台；12-无线控制器；13-可伸缩探杆；14-压强平衡孔；15-红外探测贴片传感器；16-X轴坐标尺；17-LED照明灯管；18-Y轴坐标尺；19-导轨Ⅱ；20-调整旋钮；21-数字定位键；22-滚轮；23-切割刀头；24-砂水混合液进口；25-溢流出水口；26-出砂管；27-提砂螺旋；28-驱动电机Ⅱ；29-出砂口；30-出水口；31-砂含量标尺；32-监测计算机；33-沉沙池；34-摄像头。具体实施方式下面结合具体实施例本专利技术作进一步的详细说明，但本专利技术的保护范围并不限于所述内容。实施例1本专利技术的目的在于提供一种改进型的高压水射流切割岩石装置，包括高压水射流切割装置、红外自动探头探测装置、激光聚集CCD同光路电视监视及控制系统、自动除砂装置；所述高压水射流切割装置包括铝制悬臂2、防尘折布1、可伸缩探杆13、数控加工平台4、坐标轴栅格5、水箱基座7、地撑脚6、出水口3、集水管30、导轨Ⅰ8、支架9、驱动电机Ⅰ10、导轨Ⅱ19；所述水箱基座7的底部设有四个固定地脚6，水箱基座7上设置有数控加工平台4，数控加工平台4上设有X轴坐标尺16、Y轴坐标尺18和坐标轴栅格5，坐标轴栅格5为透明结构，以防出现作业环境改变无法校准的问题，也方便故障时能及时看到水箱基座的问题，上面设有漏水孔，水箱基座7四边平行处分别设置一个LED照明灯管17，水箱基座7底本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种改进型的高压水射流切割岩石装置，其特征在于：包括高压水射流切割装置、红外自动探头探测装置、激光聚集CCD同光路电视监视及控制系统、自动除砂装置；/n所述高压水射流切割装置包括铝制悬臂(2)、防尘折布(1)、可伸缩探杆(13)、数控加工平台(4)、坐标轴栅格(5)、水箱基座(7)、地撑脚(6)、出水口(3)、集水管(30)、导轨Ⅰ(8)、支架(9)、驱动电机Ⅰ(10)、导轨Ⅱ(19)；所述水箱基座(7)的底部设有四个固定地脚(6)，水箱基座(7)上设置有数控加工平台(4)，数控加工平台(4)上设有X轴坐标尺(16)、Y轴坐标尺(18)和坐标轴栅格(5)，水箱基座(7)四边平行处分别设置一个LED照明灯管(17)，水箱基座(7)底部设有一个出水口(3)，集水管(30)与切割探头(13)连通，铝制悬臂(2)置于导轨Ⅰ(8)上，铝制悬臂(2)可沿导轨Ⅰ(8)来回移动，导轨Ⅰ(8)固定在支架(9)上；铝制悬臂(2)上设有导轨Ⅱ(19)，切割探头(13)通过导轨Ⅱ(19)与悬臂(2)连接，切割探头(13)可沿导轨Ⅱ(19)来回移动；/n所述红外自动探头探测装置包括可伸缩探杆(13)、压强平衡孔(14)、红外探测贴片传感器(15)；可伸缩探杆(13)固定在铝制悬臂(2)下侧，可伸缩探杆(13)包括第一层探杆、第二层探杆和第三层的切割刀头(23)，第二层探杆上左右两侧分别钻有一个空心的压强平衡孔(14)，切割刀头(23)的横截面直径小于第二层探杆；红外探测贴片传感器(15)固定于切割刀头(23)上；/n所述自动除砂装置包括砂水混合液进口(24)、溢流出水口(25)、除砂管(26)、提砂螺旋(27)、出砂口(29)、砂含量标尺(31)、沉沙池(33)；沉沙池(33)上端设有砂水混合液进口(24)和溢流出水口(25)，砂水混合液进口(24)与出水口(3)连接，溢流出水口(25)与集水管(30)连接，沉沙池(33)底部与除砂管(26)连通，除砂管(26)倾斜角度为45-60°，除砂管(26)内部设有提砂螺旋装置(27)，除砂管(26)末端设有出砂口(29)，沉沙池(33)上设有砂含量标尺(31)；/n所述激光聚集CCD同光路电视监视及控制系统包括控制柜操作台(11)、无线控制器(12)、监测计算机(32)、摄像头(34)；摄像头(34)采集岩样的信息传输给监测计算机(32)，检测计算机(32)识别出岩样的轮廓以及其所对应的每一个坐标点(X,Y)，模拟出所需切割岩样的实时路径，再将路径信号传输给无线控制器(12)，无线控制器(12)将信号传输给铝制悬臂(2)的驱动电机Ⅰ(10)，驱动电机Ⅰ(10)控制切割刀头(23)移动。/n...
【技术特征摘要】
1.一种改进型的高压水射流切割岩石装置，其特征在于：包括高压水射流切割装置、红外自动探头探测装置、激光聚集CCD同光路电视监视及控制系统、自动除砂装置；
所述高压水射流切割装置包括铝制悬臂(2)、防尘折布(1)、可伸缩探杆(13)、数控加工平台(4)、坐标轴栅格(5)、水箱基座(7)、地撑脚(6)、出水口(3)、集水管(30)、导轨Ⅰ(8)、支架(9)、驱动电机Ⅰ(10)、导轨Ⅱ(19)；所述水箱基座(7)的底部设有四个固定地脚(6)，水箱基座(7)上设置有数控加工平台(4)，数控加工平台(4)上设有X轴坐标尺(16)、Y轴坐标尺(18)和坐标轴栅格(5)，水箱基座(7)四边平行处分别设置一个LED照明灯管(17)，水箱基座(7)底部设有一个出水口(3)，集水管(30)与切割探头(13)连通，铝制悬臂(2)置于导轨Ⅰ(8)上，铝制悬臂(2)可沿导轨Ⅰ(8)来回移动，导轨Ⅰ(8)固定在支架(9)上；铝制悬臂(2)上设有导轨Ⅱ(19)，切割探头(13)通过导轨Ⅱ(19)与悬臂(2)连接，切割探头(13)可沿导轨Ⅱ(19)来回移动；
所述红外自动探头探测装置包括可伸缩探杆(13)、压强平衡孔(14)、红外探测贴片传感器(15)；可伸缩探杆(13)固定在铝制悬臂(2)下侧，可伸缩探杆(13)包括第一层探杆、第二层探杆和第三层的切割刀头(23)，第二层探杆上左右两侧分别钻有一个空心的压强平衡孔(14)，切割刀头(23)的横截面直径小于第二层探杆；红外探测贴片传感器(15)固定于切割刀头(23)上；
所述自动除砂装置包括砂水混合液进口(24)、溢流出水口(25)、除砂管(26)、提砂螺旋(27)、出砂口(29)、砂含量标尺(31)、沉沙池(33)；沉沙池(33)上端设有砂水混合液进口(24)和溢流出水口(25)，砂水混合液进口(24...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘洋，李克钢，李明亮，秦庆词，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53
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